三唑杂环类化合物具有广泛的生物活性,例如抗菌、镇静、抗焦虑、消炎、除草、杀虫以及调节植物生长等。其中,1,2,4-三氮唑作为用途极为广泛的有机化工中间体,在农用化学品的发展中尤其重要,特别是三唑类杀菌剂的迅速发展,为1,2,4-三氮唑开辟了新的应用领域。
应用1,2,4-三氮唑是合成农药杀菌剂、植物生长调节剂多效唑、烯唑醇、三唑酮、粉锈宁等的重要中间体,也可用于多种农药、医药和染料的生产。随着其应用范围的不断扩大,市场需求也在不断增加。作为一种非常有价值的五元含氮杂环骨架,1,2,4-三氮唑广泛存在于许多功能分子中,并被应用于有机催化、材料科学等领域。此外,在制药业和农药领域,它也是具有重要用途的关键物质。
制备在500mL三口瓶中加入164g甲酸,在20-30℃下滴加350mL 25%的氨水,搅拌30分钟。随后升温至165-170℃,缓慢滴加80g水合肼并蒸出氨水,保温约三个小时后冷却得到1,2,4-三氮唑。
将所得粗品加入250g纯水中,搅拌直至溶清,回流30分钟。之后调转速至20-30转/min,并以2-3℃/min的速度缓慢降至8-10℃,进行过滤。在50-60℃下的真空状态下烘去大部分表面水后,逐步升温至105℃并继续烘干直至水分含量低于1%。最终,通过过筛分别得到粒度为100-600微米的1,2,4-三氮唑。
化学性质纯品1,2,4-三唑为白色针状晶体,工业产品呈现粉红色或褐色固体,熔点为120~121℃,分解温度超过220℃。它极易溶于水,微溶于丙酮和乙酸乙酯,并不溶于氯仿和苯。
用途1,2,4-三唑简称三唑,是合成各种三唑类杀菌剂(如三唑酮、三唑醇等)及三唑类植物生长调节剂(如烯效唑、多效唑等)的重要中间体。此外,它还用于农药、医药(如氟康唑)、染料和橡胶助剂的生产,并应用于光电导体复制系统。
生产方法1,2,4-三氮唑可通过甲酰胺与肼反应制备而得,具体方法包括:
二甲酰肼法在150~250℃下将二甲酰肼与氨进行反应,并不断除去生成的水,以制得1,2,4-三唑。
甲酰胺法将在170~180℃下的甲酰胺液中加入肼并不断蒸出副产物,从而生成1,2,4-三唑。
甲酰肼法使用甲酸甲酯为基本原料,经肼解和氨解分别制得甲酰肼与甲酰胺。随后在145℃下加热反应以生成1,2,4-三唑。
甲酸法在甲酸中通入氨气制成甲酸铵后加热至160℃,再加入水合肼,并不断蒸去生成的氨气和水分即得1,2,4-三唑。此方法原料易得、工艺简便,副产氨气可回收再用,在国内通常采用该法生产1,2,4-三唑。
具体的工艺流程如下: 将定量甲酸投入成盐釜中,并在搅拌下通入氨气以形成甲酸铵盐,直至反应液pH值达到8。接着将甲酸铵转移至缩合釜中升温脱水至145℃,开始滴加定量的水合肼并持续脱水直至完全加入。之后再次升温至203℃完成反应,并进行出料操作以获得成品1,2,4-三唑。
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
4-氨基-1,2,4-三氮唑 | 4-amino-1,2,4-triazole | 584-13-4 | C2H4N4 | 84.0806 |
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
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4-氨基-1,2,4-三氮唑 | 4-amino-1,2,4-triazole | 584-13-4 | C2H4N4 | 84.0806 |
4-甲基-1,2,4-三唑 | 4-methyl-4H-[1,2,4]triazole | 10570-40-8 | C3H5N3 | 83.0928 |